本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,尤其涉及一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法及裝置。
背景技術(shù):
廣義空間調(diào)制技術(shù)是空間調(diào)制技術(shù)中的一種,廣義空間調(diào)制技術(shù)常采用球形譯碼檢測(cè)算法檢測(cè)接收信號(hào)。球形譯碼檢測(cè)算法的關(guān)鍵是在搜索星座點(diǎn)過(guò)程中對(duì)于更新半徑R的選擇。更新半徑R選擇過(guò)小,會(huì)讓球形譯碼檢測(cè)算法得不到合理的解,而更新半徑R選擇過(guò)大,又使得計(jì)算量增大。目前的球形譯碼檢測(cè)算法是依靠在初始半徑的基礎(chǔ)上不斷減少每個(gè)層級(jí)上的半徑調(diào)整量來(lái)得到最終的更新半徑,因?yàn)楫?dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量未知,因此,現(xiàn)有技術(shù)通常采用忽略未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量,以簡(jiǎn)化計(jì)算出每層的更新半徑。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:
由于忽略未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量,用于搜索的更新半徑被一定程度的放大,增加了額外的計(jì)算量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于球形譯碼檢測(cè)算法的半徑更新方法及裝置,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中因忽略未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量,使得更新半徑被放大,增加了球形譯碼檢測(cè)算法計(jì)算復(fù)雜度的問(wèn)題。
第一方面,本發(fā)明提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法,所述方法包括:
獲取當(dāng)前搜索層級(jí),半徑初始值以及,在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量;
基于非中心卡方分布,計(jì)算在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和;
根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量,以及,在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,計(jì)算所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式,進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式,所述基于非中心卡方分布,計(jì)算在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,包括:
根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值,確定為在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式,進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式,所述根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量,以及,在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,計(jì)算所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑,包括:
根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值,確定為所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新裝置,所述裝置包括:
獲取單元,用于獲取當(dāng)前搜索層級(jí),半徑初始值以及,在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量;
第一計(jì)算單元,用于基于非中心卡方分布,計(jì)算在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和;
第二計(jì)算單元,用于根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量,以及,在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,計(jì)算所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式,進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式,所述第一計(jì)算單元包括:
第一確定模塊,用于根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值,確定為在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式,進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式,所述第二計(jì)算單元包括:
第二確定模塊,用于根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值,確定為所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法及裝置,未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和服從非中心卡方分布,利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)的峰值確定在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,從而對(duì)更新半徑進(jìn)行裁剪,使得選擇的更新半徑更加精確。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接忽略未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量,本發(fā)明提供的這種求解更新半徑的方法既保證了檢測(cè)的性能,又降低了球形譯碼檢測(cè)算法復(fù)雜度,提高了檢測(cè)速度。
【附圖說(shuō)明】
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法的方法流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法的方法流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法的方法流程圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新的裝置的結(jié)構(gòu)組成圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新的裝置結(jié)構(gòu)組成圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新的裝置結(jié)構(gòu)組成圖。
【具體實(shí)施方式】
為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
應(yīng)當(dāng)明確,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的,而非旨在限制本發(fā)明。在發(fā)明實(shí)施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。
應(yīng)當(dāng)理解,本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系,表示可以存在三種關(guān)系,例如,A和/或B,可以表示:?jiǎn)为?dú)存在A,同時(shí)存在A和B,單獨(dú)存在B這三種情況。另外,本文中字符“/”,一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”的關(guān)系。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于球形譯碼算法的半徑更新方法可適用于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多輸入多輸出)系統(tǒng)中。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多輸入多輸出)系統(tǒng)的接收信號(hào)的表達(dá)式
y=pHx+n
其中,y是接收信號(hào);p是接收天線的信噪比;H是信道矩陣;x是發(fā)射信號(hào);n是信道噪聲,它服從期望值為0,方差為的正態(tài)分布。
廣義空間調(diào)制技術(shù)的球形譯碼算法的實(shí)數(shù)域表達(dá)式為
其中,是檢測(cè)出的發(fā)射天線序號(hào);是檢測(cè)出的發(fā)射星座點(diǎn);是廣義空間調(diào)制中的實(shí)數(shù)域接收信號(hào);是廣義空間調(diào)制中的實(shí)數(shù)域信道矩陣;是廣義空間調(diào)制中的實(shí)數(shù)域發(fā)射信號(hào);C是球形譯碼檢測(cè)搜索半徑;φ是激活的發(fā)射天線組合;s是所有可能發(fā)射的星座符號(hào)。
將廣義空間調(diào)制系統(tǒng)中的實(shí)數(shù)域球形譯碼表達(dá)式展開(kāi),表達(dá)式化簡(jiǎn)為:
上式中Nr為接收天線數(shù);hl為信道矩陣H激活的所有列的和;βi′是接收信號(hào)向量與發(fā)射信號(hào)向量的差值,即定義為球形譯碼檢測(cè)的第k搜索層對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量。
計(jì)算球形譯碼檢測(cè)的更新半徑的理論推導(dǎo)公式為
其中,c0是半徑初始值,ci是當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑,是已經(jīng)搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和,是未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和。
在現(xiàn)有技術(shù)中未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和是未知的,而已搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和是可以計(jì)算出來(lái)的,因此,傳統(tǒng)的球形譯碼算法在求解更新半徑時(shí)采用放大的方式,直接忽略掉未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和,從而計(jì)算出更新半徑,即而本發(fā)明的思想是基于非中心卡方分布,利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)對(duì)傳統(tǒng)球形譯碼檢測(cè)的忽略掉的未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和進(jìn)行估算,降低計(jì)算復(fù)雜度。
本發(fā)明實(shí)施例提供例一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法,方法流程圖如圖1所示,該方法具體包括:
101、獲取當(dāng)前搜索層級(jí),半徑初始值以及,在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量。
所述半徑初始值是在球形譯碼檢測(cè)前已定義好的,所述半徑初始值與現(xiàn)有技術(shù)中半徑初始值的選擇方式一樣。
所述在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量是計(jì)算更新半徑的一項(xiàng)參量,因?yàn)榍蛐巫g碼檢測(cè)的搜索是自下而上的,所以所述在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量是可以計(jì)算出來(lái)的,其計(jì)算方法與現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算的方法一樣。
102、基于非中心卡方分布,計(jì)算在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和是服從非中心卡方分布的,其證明過(guò)程如下:
因?yàn)閷⒐秸归_(kāi)其中是某一時(shí)刻的發(fā)射向量,是收端檢測(cè)時(shí)假設(shè)的發(fā)端發(fā)出的向量。由于某一特定時(shí)刻是固定的,對(duì)于某一次搜索也是固定的,所以在某一特定時(shí)刻、某一次特定的檢測(cè)時(shí),是常量。一個(gè)正態(tài)分布的隨機(jī)變量疊加一個(gè)常量后仍服從正態(tài)分布,所以服從期望值為u′k,方差為的正態(tài)分布。由非中心卡方分布的定義:m個(gè)獨(dú)立同分布的、均值為ui(i∈{1,...,m})、方差為1的正態(tài)隨機(jī)變量的平方和服從自由度為m的非中心卡方分布,可以證明出服從非中心卡方分布。
103、根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量,以及,在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,計(jì)算所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法,未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和服從非中心卡方分布,利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)的峰值確定在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,從而對(duì)更新半徑進(jìn)行裁剪,使得選擇的更新半徑更加精確。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接忽略未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量,本發(fā)明提供的這種求解更新半徑的方法既保證了檢測(cè)的性能,又降低了球形譯碼檢測(cè)算法復(fù)雜度,提高了檢測(cè)速度。
進(jìn)一步,為實(shí)現(xiàn)步驟102所述基于非中心卡方分布,計(jì)算在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,如圖2所示,具體步驟包括:
104、將非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值確定為在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
非中心卡方分布的概率密度函數(shù)為:
上式中的x是當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量的總和,即σ′k是非中心因子,非中心因子有多種定義方式,這里定義非中心因子根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)求解出所述函數(shù)的最大值,從而確定這個(gè)函數(shù)的最大值對(duì)應(yīng)的變量x的值為所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
進(jìn)一步,為實(shí)現(xiàn)步驟103所述根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量,以及,在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,計(jì)算所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,方法流程如圖3所示,具體步驟包括:
105、根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值,確定為所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新裝置,可實(shí)現(xiàn)前述各方法流程,其組成如圖4所示,所述裝置包括:
獲取單元21,用于獲取當(dāng)前搜索層級(jí),半徑初始值以及,在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量。
第一計(jì)算單元22,用于基于非中心卡方分布,計(jì)算在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
第二計(jì)算單元23,用于根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量,以及,在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,計(jì)算所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
可選的是,如圖5所示,所述第一計(jì)算單元22包括:
第一確定模塊221,用于根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值,確定為在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。
可選的是,如圖6所示,所述第二計(jì)算單元23包括:
第二確定模塊231,用于根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級(jí)前的其它已搜索層級(jí)各自對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值,確定為所述當(dāng)前搜索層級(jí)的半徑。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新裝置,未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量的總和服從非中心卡方分布,利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)的峰值確定在所述當(dāng)前搜索層級(jí)后的未搜索層級(jí)對(duì)應(yīng)的半徑調(diào)整量總和,從而對(duì)更新半徑進(jìn)行裁剪,使得選擇的更新半徑更加精確。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接忽略未搜索層級(jí)的半徑調(diào)整量,本發(fā)明提供的這種求解更新半徑的方法既保證了檢測(cè)的性能,又降低了球形譯碼檢測(cè)算法復(fù)雜度,提高了檢測(cè)速度。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的系統(tǒng),裝置和單元的具體工作過(guò)程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的系統(tǒng),裝置和方法,可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如,多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。
所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
上述以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)的集成的單元,可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)裝置(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)裝置等)或處理器(Processor)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory,ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。